В настоящее время накоплено много примеров антагонизма и синергизма ионов. Так, явление антагонизма было установлено между Fe и Са, А1 и Na, Fe и Zn, Мп и Zn, Си и Zn, Zn и Fe, Mn, Си, Mo. В свою очередь, явление синергизма было установлено между S и Mn, Zn, Си и Со, В, Zn, Со, Мо и Мп, Мо и Си, Си и Мп, Са и Со.
Таким образом, одни и те же ионы могут действовать как положительно, так и отрицательно на поглощение других. При этом направленность действия в зависимости от условий может изменяться. Явление антагонизма и синергизма в поглощении макро-и микроэлементов может определяться реакцией среды, уровнем содержания в среде и в растении других элементов минерального питания, их соотношениями, видом растений, температурой внешней среды и другими факторами.
В зависимости от перечисленных условий антагонизм и синергизм могут переходить один в другой.
Между элементами наблюдаются сложные взаимоотношения. Так, стронций и марганец вытесняют кальций. Усвоение кальция и фосфора улучшает поступление в растения кобальта и марганца. Никель вытесняет кальций и фосфор. Кобальт и марганец антагонисты стронцию и барию. Кобальт увеличивает усвоение кальция. Алюминий вызывает сильный дисбаланс макро- и микроэлементов. Избыток алюминия снижает содержание в тканях растений кальция и марганца.
В поглощении необходимых элементов минерального питания существует тесная взаимосвязь. Отклонение концентрации одного элемента на 30—100 % от оптимального его содержания в субстрате ведет к изменению поглощения растением других элементов питания. Причем увеличение количества элемента, находящегося в недостаточной концентрации, способствует поглощению других элементов (синергизм), а избыток какого-либо элемента препятствует поступлению других элементов (антагонизм).
При значительных отклонениях (в 100 раз и более) концентраций от оптимума (недостаток или избыток) относительное содержание других элементов увеличивается. В то же время абсолютная величина их поступления уменьшается вследствие резкого замедления прироста массы растения. Однако небольшое уменьшение концентрации одного элемента в субстрате по сравнению с оптимальным ограничивает поглощение растениями других элементов питания.
Данных о взаимодействии при поглощении анионов значительно меньше, чем в отношении катионов. Как и для катионов, показано наличие антагонизма и синергизма при взаимодействии отдельных анионов. При взаимодействии анионов NO3, РО^~, SO^- с поглощающей поверхностью корня между ними не возникает конкурентных отношений, они не мешают друг другу при их первичном связывании. Только при наличии у анионов общих химических свойств (например, у SO^- и SeO^-) они могут конкурировать один с другим. Между анионами
NO3, РО^- и SO^- и галогенами конкуренция отсутствует при поступлении их в живую клетку благодаря различию химических свойств. Между галогенами при их поглощении корневой системой обнаружен выраженный антагонизм.
Валовое содержание элементов в почвах весьма различно. Так, содержание кальция в почвах колеблется в 1310 раз, фосфора, магния, железа, меди, марганца, кобальта, бора — в 100—300 раз. Не менее значительны колебания этих элементов, растворимых в 1 н. соляной кислоте: содержание марганца колеблется в 70, а железа — в 1420 раз. Наименьшее колебание содержания в почве отмечено для азота и калия — около 10 раз.
Корневая система растений по-разному относится к поступающим питательным веществам. Элементы питания, находящиеся в недостатке, поступают в корень в первую очередь, тогда как ненужные растению ионы могут выводиться снова в почву. Вакуоли клеток корня как бы сглаживают колебание содержания элементов питания во внешней среде. Они необратимо задерживают ненужные элементы и могут накапливать элементы питания, находящиеся в настоящий момент в больших количествах в пространстве, окружающем корень.
Большое значение для создания урожая имеет способность растений многократно использовать элементы минерального питания.
При оценке обеспеченности растений элементами питания следует иметь в виду, что часть их может быть реутилизирована (использована повторно), например, при их оттоке из листьев в репродуктивные органы. Однако такие элементы, как кальций, железо, марганец, бор, медь и цинк, не реутилизируются; сера частично используется в составе органических соединений, азот, фосфор, калий, магний — многократно.